§ 5. Окна прозрачности

Как видно из рис. 1.3, для передачи оптических сигналов может быть использован широкий участок спектра, где потери в волокнах достаточно малы. Его принято разбивать на более узкие участки - рабочие диапазоны, или окна прозрачности. Первоначально под окнами прозрачности понимались участки длин волн вблизи узких локальных минимумов в зависимости потерь от длины волны: 850 нм (1-е), 1310 нм (2-е), 1550 нм (3-е). Постепенно с развитием технологии очистки кварцевого стекла стала доступна вся область малых потерь от 1260 нм до 1675 нм. Кривая потерь теперь выглядит достаточно гладкой, и локальные минимумы на ней слабо выражены.

Первое окно прозрачности использовалось в 70-х годах в первых линиях связи на многомодовых волокнах. Тогда полупроводниковые источники излучения выпускались промышленностью только на длину волны 850 нм (GaAs), В настоящее время из-за большой величины потерь в волокнах этот диапазон используется в основном в локальных вычислительных сетях.

Второе окно прозрачности (О) стало использоваться в 80-х годах в линиях дальней связи, после того как на базе тройных и четверных гетероструктур были разработаны источники излучения на длину волны 1310 нм. В это окно попадает и длина волны нулевой дисперсии SM волокон. В настоящее время второе окно прозрачности используется преимущественно в городских и зоновых линиях.

Третье окно прозрачности (С) было освоено в начале 90-х годов. В него попадают одновременно полоса усиления EDFA- Erbium Doped Fiber Amplifier (волоконный усилитель, легированный эрбием) и абсолютный минимум поглощения в кварцевом волокне. Так как SM волокна обладают в третьем окне прозрачности большой дисперсией, то было разработано DS волокно с длиной волны нулевой дисперсии, смещенной в это окно. Третье окно наиболее широко используется в магистральных линиях (Ростелекомом и другими крупными операторами связи).

В последнее время с развитием систем с мультиплексированием каналов по длинам волн (DWDM — Dense Wavelength Division Multiplexing) третье и прилагающие к нему четвертое и пятое окна прозрачности вызывают повышенный интерес. Так, специально для применения в системах DWDM были созданы несколько типов NZDS волокон, обладающих в этих окнах ненулевой дисперсией. В зарубежной литературе диапазоны длин волн, соответствующие этим трем окнам, получили специальные наименования: третье окно- (С) стандартный диапазон (Conventional band), четвертое окно — (L) длинноволновый диапазон (Long band), а пятое окно -(S) коротковолновый диапазон (Short band).

Четвертое окно прозрачности (L) позволяет передвинуть длинноволновую границу DWDM систем на 1620 нм. Для работы одновременно в третьем и четвертом окнах прозрачности используются оптические усилители с увеличенной шириной полосы частот и NZDS волокна с малым углом наклона дисперсионных кривых.

Пятое окно прозрачности (S) появилось после создания волокна AirWave. В этом волокне в результате тщательной очистки его от посторонних включений потери в «водяном» пике на длине волны 1390 нм были снижены до 0.31 дБ/км, что меньше, чем во втором окне прозрачности на длине волны 1310 нм (0.35 дБ/км). Пятое окно прозрачности завершило освоение спектральной области малых потерь в волокне, простирающейся от 1280 нм до 1650 нм.

Согласно информации, полученной из EXFO (Канада), Международный союз телекоммуникаций (ITU) утвердил новые спектральные диапазоны в интервале длин волн 1260....1675 нм (таблица № 1.1). Официальная публикация ожидается после согласования с рекомендациями на оптические компоненты (G. 671) и технологию DWDM (G. 692).

Таблица № 1.1. Спектральные диапазоны для одномодовых волокон

О - диапазон	1260...1360 нм	Основной (Original)
Е - диапазон	1360...1460 нм	Расширенный (Extended)
S - диапазон	1460...1530 нм	Коротковолновый (Short wavelength)
С - диапазон	1530...1565 нм	Стандартный (Conventional)
L - диапазон	1565...1625 нм	Длинноволновый (Long wavelength)
U - диапазон	1625...1675 нм	Сверхдлинный (Ultra-long wavelength)